AI மின் நுகர்வு கவலைகள்: செயற்கை நுண்ணறிவின் மின்சார பயன்பாடு

செயற்கை நுண்ணறிவின் மின் நுகர்வு: ஒரு நெருக்கடி?

சமீபத்திய ஆண்டுகளில் செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. இது பல்வேறு துறைகளில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளது. ஆனால், இந்த வளர்ச்சியின் ஒரு முக்கிய கவலை அதன் அதிகப்படியான மின் நுகர்வு ஆகும். சிலர் நகைச்சுவையாக, "மின் கட்டணம் ரொட்டியை விட அதிகமாக இருந்தால் மட்டுமே AI மனிதர்களை முழுமையாக மாற்ற முடியாது" என்று கூறுகிறார்கள். இந்த நகைச்சுவை, AI வளர்ச்சியில் ஒரு முக்கியமான உண்மையை பிரதிபலிக்கிறது: அதிக மின் நுகர்வு அதன் வளர்ச்சிக்கு ஒரு தடையாக இருக்கலாம். கூகிள் நிறுவனத்தின் முன்னாள் பொறியாளர் கெய்ல் கோர்பெட், மைக்ரோசாப்ட் GPT-6 ஐ பயிற்றுவிக்கும் போது மின்சாரப் பிரச்சனைகளை சந்தித்ததாக தெரிவித்தார்.

பெரிய AI மாதிரிகளை பயிற்றுவிக்க, மைக்ரோசாப்ட் பொறியாளர்கள் பல்வேறு பகுதிகளில் உள்ள GPU-களை இணைக்க இன்ஃபினிபேண்ட் நெட்வொர்க்கை உருவாக்கும் முயற்சியில் ஈடுபட்டுள்ளனர். 100,000க்கும் மேற்பட்ட H100 சிப்களை ஒரே இடத்தில் பயன்படுத்தினால், உள்ளூர் மின் கட்டமைப்பு தாங்க முடியாமல் செயலிழக்கும் அபாயம் உள்ளது.

ஏன் இப்படி? ஒரு எளிய கணக்கீடு மூலம் இதை பார்க்கலாம். என்விடியா தரவுகளின்படி, ஒரு H100 சிப்பின் அதிகபட்ச சக்தி 700W ஆகும். அப்படியென்றால், 100,000 சிப்களின் அதிகபட்ச மின் நுகர்வு 70 மில்லியன் வாட்ஸாக இருக்கும். இது ஒரு சிறிய சூரிய அல்லது காற்றாலை மின் நிலையத்தின் மொத்த வெளியீட்டிற்கு சமம் என்று எரிசக்தி துறை வல்லுநர்கள் கூறுகின்றனர். கூடுதலாக, சர்வர்கள் மற்றும் குளிரூட்டும் உபகரணங்கள் போன்ற துணை வசதிகளின் மின் நுகர்வையும் கணக்கில் கொள்ள வேண்டும். இந்த அனைத்து சாதனங்களும் ஒரு சிறிய பகுதியில் குவிந்திருப்பதால், மின் கட்டமைப்புக்கு அதிக அழுத்தம் ஏற்படும்.

AI மின் நுகர்வு: ஒரு பனிப்பாறை முனை

நியூயார்க்கர் பத்திரிகையில் வெளியான ஒரு கட்டுரை, ChatGPT ஒரு நாளைக்கு 500,000 kWhக்கு மேல் மின்சாரம் பயன்படுத்தும் என்று மதிப்பிடுகிறது. இருப்பினும், தற்போதைய AI இன் மின் நுகர்வு கிரிப்டோகரன்சி மற்றும் பாரம்பரிய தரவு மையங்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைவாகவே உள்ளது. மைக்ரோசாஃப்ட் பொறியாளர்கள் எதிர்கொள்ளும் சவால்கள், AI வளர்ச்சியில் தொழில்நுட்பத்தின் மின் நுகர்வு மட்டுமல்ல, துணை கட்டமைப்பு மற்றும் மின் கட்டமைப்பின் சுமந்து செல்லும் திறனும் முக்கியம் என்பதை காட்டுகிறது.

சர்வதேச எரிசக்தி நிறுவனம் (IEA) வெளியிட்டுள்ள அறிக்கையின்படி, 2022 ஆம் ஆண்டில் உலகளாவிய தரவு மையங்கள், செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் கிரிப்டோகரன்சி ஆகியவற்றின் மின் நுகர்வு 460 TWh ஐ எட்டியது. இது உலகளாவிய மின் நுகர்வில் சுமார் 2% ஆகும். மோசமான சூழ்நிலையில், 2026 ஆம் ஆண்டில் இந்த துறைகளின் மின் நுகர்வு 1000 TWh ஐ எட்டும் என்று IEA கணித்துள்ளது. இது ஜப்பானின் முழு மின் நுகர்வுக்கு சமம்.

குறிப்பிடத்தக்க வகையில், தற்போது AI ஆராய்ச்சியில் நேரடியாக பயன்படுத்தப்படும் மின்சாரம், தரவு மையங்கள் மற்றும் கிரிப்டோகரன்சியை விட மிகக் குறைவு. AI சர்வர் சந்தையில் என்விடியா முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. 2023 ஆம் ஆண்டில் சுமார் 100,000 சிப்களை விநியோகம் செய்தது, இதன் ஆண்டு மின் நுகர்வு சுமார் 7.3 TWh ஆகும். 2022 ஆம் ஆண்டில் கிரிப்டோகரன்சியின் மின் நுகர்வு 110 TWh ஆக இருந்தது. இது நெதர்லாந்தின் முழு மின் நுகர்வுக்கு சமம்.

குளிரூட்டும் மின் நுகர்வு: புறக்கணிக்க முடியாத ஒன்று

தரவு மையங்களின் ஆற்றல் திறன் பொதுவாக ஆற்றல் பயன்பாட்டு திறன் (PUE) மூலம் அளவிடப்படுகிறது. அதாவது, நுகரப்படும் மொத்த ஆற்றலுக்கும் IT சுமை நுகரும் ஆற்றலுக்கும் இடையிலான விகிதம். PUE மதிப்பு 1 க்கு அருகில் இருந்தால், தரவு மையம் குறைந்த ஆற்றலை வீணாக்குகிறது என்று அர்த்தம். அப்டைம் இன்ஸ்டிடியூட் அறிக்கையின்படி, 2020 ஆம் ஆண்டில் உலகளாவிய பெரிய தரவு மையங்களின் சராசரி PUE மதிப்பு சுமார் 1.59 ஆக இருந்தது. அதாவது, தரவு மையத்தின் IT உபகரணங்கள் 1 யூனிட் மின்சாரம் பயன்படுத்தினால், அதன் துணை உபகரணங்கள் 0.59 யூனிட் மின்சாரம் பயன்படுத்தும்.

தரவு மையத்தின் கூடுதல் மின் நுகர்வில், பெரும்பாலானவை குளிரூட்டும் அமைப்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குளிரூட்டும் அமைப்புகள் தரவு மையத்தின் மொத்த மின் நுகர்வில் 40% வரை பயன்படுத்தும் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. சிப்கள் மேம்படுத்தப்படுவதால், ஒரு சாதனத்தின் சக்தி அதிகரிக்கிறது. தரவு மையத்தின் சக்தி அடர்த்தியும் அதிகரித்து வருகிறது. இதனால், வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதற்கு அதிக தேவை ஏற்படுகிறது. எனினும், தரவு மையத்தின் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலம், ஆற்றல் வீணாவதை குறைக்க முடியும்.

வெவ்வேறு தரவு மையங்களின் PUE மதிப்புகள் குளிரூட்டும் அமைப்புகள் மற்றும் வடிவமைப்பு போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்து மாறுபடும். அப்டைம் இன்ஸ்டிடியூட் அறிக்கையின்படி, ஐரோப்பிய நாடுகளின் PUE மதிப்பு 1.46 ஆக குறைந்துள்ளது. அதே நேரத்தில், ஆசிய பசிபிக் பிராந்தியத்தில், பத்தில் ஒரு பங்கு தரவு மையங்களின் PUE மதிப்பு 2.19 ஐ விட அதிகமாக உள்ளது.

ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் உமிழ்வு குறைப்பு இலக்குகளை அடைய, உலக நாடுகள் பல்வேறு நடவடிக்கைகளை எடுத்து வருகின்றன. உதாரணமாக, ஐரோப்பிய ஒன்றியம் பெரிய தரவு மையங்களில் வெப்ப மீட்பு உபகரணங்களை நிறுவ வேண்டும் என்று கூறுகிறது. அமெரிக்க அரசாங்கம் அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்ட குறைக்கடத்திகளை உருவாக்குவதில் முதலீடு செய்கிறது. சீனா அரசாங்கம் 2025 முதல் தரவு மையங்களின் PUE மதிப்பு 1.3க்கு மிகாமல் இருக்க வேண்டும் என்றும், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி பயன்பாட்டை படிப்படியாக அதிகரித்து 2032ல் 100% அடைய வேண்டும் என்றும் கொள்கைகளை வகுத்துள்ளது.

தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களின் மின் நுகர்வு: சிக்கனப்படுத்துவது கடினம், புதிய வழிகள் காண்பது கடினம்

கிரிப்டோகரன்சி மற்றும் AI வளர்ந்து வருவதால், அனைத்து பெரிய தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களின் தரவு மையங்களின் அளவு தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. IEA புள்ளிவிவரங்களின்படி, 2022 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்காவில் 2700 தரவு மையங்கள் உள்ளன. இவை நாட்டின் 4% மின்சாரத்தை பயன்படுத்துகின்றன. 2026 ஆம் ஆண்டில் இது 6% ஆக அதிகரிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. அமெரிக்காவின் கிழக்கு மற்றும் மேற்கு கடற்கரைகளில் நிலம் கிடைப்பது குறைந்து வருவதால், தரவு மையங்கள் மத்திய பகுதிகளுக்கு மாற்றப்படுகின்றன. ஆனால், இந்த பகுதிகளில் மின்சாரம் போதுமானதாக இல்லை.

சில தொழில்நுட்ப நிறுவனங்கள் மின் கட்டமைப்பு கட்டுப்பாட்டில் இருந்து விடுபட, சிறிய அணு மின் நிலையங்களில் இருந்து நேரடியாக மின்சாரம் வாங்க முயற்சிக்கின்றன. ஆனால், இதற்கு சிக்கலான நிர்வாக ஒப்புதல் செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன. மைக்ரோசாப்ட் AI உதவியுடன் விண்ணப்பங்களை முடிக்க முயற்சிக்கிறது. கூகிள் AI ஐ பயன்படுத்தி கணக்கீட்டு பணிகளை திட்டமிட்டு, மின் கட்டமைப்பு இயக்க திறனை மேம்படுத்தி, கார்பன் உமிழ்வை குறைக்கிறது. கட்டுப்படுத்தக்கூடிய அணுக்கரு இணைவு எப்போது பயன்பாட்டுக்கு வரும் என்பது இன்னும் தெரியவில்லை.

காலநிலை மாற்றம்: மேலும் ஒரு சுமை

AI வளர்ச்சிக்கு நிலையான மற்றும் வலுவான மின் கட்டமைப்பு தேவை. ஆனால், தீவிர வானிலை நிகழ்வுகள் அடிக்கடி நிகழ்வதால், பல பகுதிகளில் மின் கட்டமைப்புகள் பலவீனமாகி வருகின்றன. காலநிலை மாற்றம் காரணமாக தீவிர வானிலை நிகழ்வுகள் அடிக்கடி ஏற்படுகின்றன. இது மின் தேவையை அதிகரிப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், மின் கட்டமைப்பின் மீது அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துவதோடு, மின் கட்டமைப்பையும் நேரடியாக பாதிக்கிறது. IEA அறிக்கையின்படி, வறட்சி, போதிய மழை மற்றும் பனி சீக்கிரம் உருகுவது போன்ற காரணங்களால் 2023 ஆம் ஆண்டில் உலகளாவிய நீர் மின் உற்பத்தி 30 ஆண்டுகளில் இல்லாத அளவுக்கு குறைந்து 40%க்கும் குறைவாக இருந்தது.

இயற்கை எரிவாயு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்திக்கு மாறுவதற்கான ஒரு பாலமாக கருதப்படுகிறது. ஆனால், குளிர்காலத்தில் இதன் நிலைத்தன்மை கவலை அளிக்கிறது. 2021 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவின் டெக்சாஸ் மாகாணத்தில் ஏற்பட்ட குளிர்காற்று காரணமாக, பல பகுதிகளில் மின்சாரம் துண்டிக்கப்பட்டது. சில குடியிருப்புகளில் 70 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக மின்சாரம் இல்லை. இயற்கை எரிவாயு குழாய்கள் உறைந்ததால், இயற்கை எரிவாயு மின் நிலையங்கள் செயல்படாமல் போனதே இதற்கு முக்கிய காரணம்.

வட அமெரிக்க மின் நம்பகத்தன்மை கவுன்சில் (NERC) 2024-2028 ஆம் ஆண்டுகளில் அமெரிக்கா மற்றும் கனடாவில் 30 லட்சத்திற்கும் அதிகமான மக்கள் மின் தடை அபாயத்தை எதிர்கொள்வார்கள் என்று கணித்துள்ளது. எரிசக்தி பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கும், உமிழ்வை குறைப்பதற்கும், பல நாடுகள் அணு மின் நிலையங்களை ஒரு இடைக்கால நடவடிக்கையாக கருதுகின்றன. 2023 டிசம்பரில் நடைபெற்ற ஐக்கிய நாடுகள் காலநிலை மாற்ற மாநாட்டில் (COP 28), 22 நாடுகள் 2050 ஆம் ஆண்டுக்குள் அணுசக்தி உற்பத்தியை 2020 ஆம் ஆண்டை விட 3 மடங்கு அதிகரிக்க உறுதி அளித்துள்ளன. அதே நேரத்தில், சீனா, இந்தியா போன்ற நாடுகள் அணுசக்தி கட்டுமானத்தை தீவிரமாக ஊக்குவித்து வருவதால், 2025 ஆம் ஆண்டில் உலகளாவிய அணுசக்தி உற்பத்தி வரலாற்று உச்சத்தை எட்டும் என்று IEA கணித்துள்ளது.

IEA அறிக்கை வலியுறுத்துகிறது: "மாறிவரும் காலநிலை சூழ்நிலையில், எரிசக்தி பன்முகத்தன்மையை அதிகரிப்பது, மின் கட்டமைப்பின் பிராந்தியங்களுக்கு இடையேயான திட்டமிடல் திறனை மேம்படுத்துவது, மற்றும் அதிக அதிர்ச்சியை தாங்கக்கூடிய மின் உற்பத்தி முறைகளை மேற்கொள்வது மிக முக்கியம்." மின் கட்டமைப்பை பாதுகாப்பது AI தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கு மட்டுமல்லாமல், நாட்டின் பொருளாதாரத்திற்கும் மக்களின் வாழ்க்கைக்கும் இன்றியமையாதது.